姬玉平，张和伟，李可心，徐 影，张晓昂

(1.河南豫中地质勘查工程有限公司，河南省郑州市，450016；2.中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室，江苏省徐州市，221008；3.河南省能源钻井工程技术研究中心，河南省郑州市，450016；4. 中石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司，山西省长治市，046000)

煤层气是我国最重要的非常规天然气资源之一，是一种安全、清洁、开采潜力大的能源[1]。煤层气是自源型储层，与常规储层相比具有不同的特征[2]，煤层气主要以吸附的方式赋存在孔裂隙表面。一般认为，甲烷在煤表面的吸附符合单分子层吸附理论，其吸附能力可用朗格缪尔(Langmuir)方程进行表征。煤对甲烷的吸附能力受许多因素的影响，包括成熟度(煤级)[3-4]、煤显微组分[5]、孔结构[6-7]、灰分产率[8]、水分含量[9]、储层温度、压力[10]和地层特征[11]等。研究表明，煤的成熟度在较大程度上直接决定了其对甲烷的吸附能力，并可能掩盖煤显微组分的影响[3, 12]。富镜质组煤往往比富惰质组煤具有更高的吸附容量，其主要原因是镜质组微孔更为发育、具有更大的内表面积[13-15]。煤的灰分产率与甲烷吸附量呈负相关关系[3]，进一步反映了影响甲烷储集能力的关键成分是有机显微组分。同理，煤的水分含量对甲烷吸附也有负面影响[9, 12, 13, 16]，其影响程度与临界含水率有关，当煤中水分含量超过临界值，对甲烷的吸附能力不会再降低[17]。此外，也有学者从原子及分子结构的角度，探索了杂原子的含量[18-20]以及氧和氮等基团控制着煤对甲烷的吸附能力[21]。……